スポット溶接の試み （その３） 電流プローブ

スポット溶接シリーズは地味～な電気回路の考察がメインの話題であるにも関わらず、意外にこの記事を読む方が多く、不思議～な思いでおります．

さて、前回は回路シミュレーションによって、だいたい1000Aで20mSぐらいの放電電流がスポット溶接時に流れるのだろうと推察されました．こんな電流波形です．

実際にスポット溶接する時の電流を実測してみたいと思っています．

↓1000Aの電流をいきなり測ろうとするのはさておき、練習としてこんな回路で2Appのパルス電流を発生させ、それをトロイダルコアで作った電流プローブで測定してみました．回路図上のトランスが電流プローブ．  （全然ダメでしたが）

↓回路の現物はこんなもの．2SD1828のパワーダーリントン一石の定電流源です．左上のマイコン基板は15kHzのパルスをオープンドレイン出力していて、2SD1828のバイアス電圧をON/OFFさせています．その結果、2SD1828のコレクタ電流は2App 15kHzのパルスになります．

↓トロイダルコアで作った電流プローブの２次側でどんな波形が観測されたかというと、こんなですから全然ダメです．15kHzのパルス電流は33uSぐらいの時間幅があるはずなのに、電流プローブ出力は2uSぐらいですから、低周波通過特性が１～２桁不足しとります．

↓ちなみに電流プローブは、比較的低域性能の良いアミドンのT68-#3に１３ターンぐらいしてあるので、次の計算によりインダクタンスは３．３ｕＨぐらいある筈です．

Al値＝１９５μH／100回巻

インダクタンス ＝ １９５ × （１３／１００）＾２ ＝ ３．３ｕＨ

ですが３．３ｕＨじゃ15kHzの信号は通せないようです．巨大なコアを使うとか巻き線を増やすとかするのがかったるいので挫折．

低域通過特性がダメダメだったので考察を放棄しましたが、T68-#3の飽和磁束密度が1000ATに耐えられるかどうかは調べてません．たぶん無理じゃなかろうかと思う、、、

↓てなわけで、パッシブ型の電流プローブはあきらめて、ホール素子の電流センサを買うことにしました．DCまで測定できて、帯域は50kHz．最大電流900Aという強者です．値段は￥２５００ぐらい．

電流センサが入荷しましたら、結果をレポートします．

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かしこ

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